基于ISWO的机场进离场航班优化排序研究

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1、第3l卷第7期计算机仿真2014年7月文章编号：1006—9348(2014)07—0063—05基于ISWO的机场进离场航班优化排序研究徐肖豪，于跃，黄宝军，郭晓明(中国民航大学空管基地，天津300300)摘要：为了有效提高平行跑道机场运行效率，选择合理的进离场航班排序方式成为管制工作中的关键问题。针对上述问题，将一种新型启发式智能优化算法一吱呀轮优化算法(Squeaky—WheelOptimizationalgorithm，SWO)应用于进离场排序问题，构造了不同运行模式下的平行跑道进离场排序模型，设计并

2、建立了基于SWO的机场进离场航班排序算法(SAADAS)。同时对吱呀轮算法进行了改进，引入了选择操作和变异操作。使得改进的吱呀轮算法(ISWO)收敛速度更快并能够得到合理的优化结果。仿真结果表明：与遗传算法相比较，改进的SWO算法可以在更短时间内，得到更优化的、并符合管制实用性要求的结果。改进SWO算法仿真的总延误时间比遗传算法仿真的总延误时间减少了近2分钟，减少近6％．优化效果明显有效。关t词：操作模型；平行跑道；吱呀轮优化算法；航班延误中圈分类号：TP202+．7文献标识码：BResearchonArri

3、valandDepartureSequencingBasedonISWOXUXiao-hao，YUYue，HUANGBao-jun，GUOXiao-ming(SchoolofAirTrafficManagment，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China)ABSTRACT：Inordertoimprovetheoperationeffectiveofparallelrunwaysairport，thekeythingincontrollers、job

4、istochooseanappropriatearrivalanddeparturesequencingmodel．Tothisproblem，anewheuristicintelligentalgo-rithmcalledSqueakywheeloptimizationalgorithmwasusedinarrivalanddeparturesequencingproblem，toconstructamodelofarrivalanddeparturesequencinganddesignSAADSA．Me

5、anwhile，SWOwasimproved．Theselectionop—elationandmutationoperationwereaddedintothisalgorithm，inordertomakeISWOconvergencequicklyandgetagoodresult．ThesimulationresultindicatesthatISWO'ssimulationvelocityisquickerandtheresultisbetterthanGAb．Andit1381"1satisfyc

6、ontrollers‘demandwell．ISWO’sresultisabout2minsshorter．reducing6％thanGA's．KEYWORDS：Operationmodel；Parallelrunway；Squeaky-wheeloptimizationalgorithm；Aircraftdelayl引言随着我国航空运输业的快速发展，国内的机场变得越来越拥挤，进离场航班数量也在快速增长，这导致航班的延误数量和延误时间出现了大幅度上升。为了有效减少此类问题的发生，从20世纪60年代起，美国和

7、欧洲的专家对此进行了大量研究，八十年代起我国也陆续开始了相关领域的研究。这些研究总结起来可以分为以下典型的几类算法：①基于先到先服务算法¨41的航班调度问题；②位置约束交换算法哺。81；③基于不同的启发式智能算法阻‘71的航班调度问题。虽然这些方法有其自身的优点，但仍具有一定的局限性。比如所考虑的影响进离场排序因素不够全面，在运算时基金项目：国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合资助项目(61039001)，中央高校基本科研业务费资助(ZXH2012D002)收稿日期：2013—10—23的收敛速度较慢等

8、。吱呀轮优化算法相比较这些算法，它的迭代思想在算法运算时的收敛速度较快，加以一定的优化改进收敛速度还可更快，并且可以在其分析器步骤中多方面的考虑影响因素，从而能够较全面并且较快速度的得到合理的优化结果。本文提出了一种新型智能算法一一改进吱呀轮优化算法来解决进离场航班排序问题，并与FCFS(先到先服务算法)、GA(遗传算法)进行了比较。为了突出改进吱呀轮算法的优势和工作效率，特此在算法中加入了选择操作